Metodologie combinate che prevedono rilievi con drone, modellazione HBIM (Historic BIM) e tecnologie GIS possono cambiare profondamente i processi di conoscenza, monitoraggio e intervento in ambito di patrimonio storico.
In un post precedente abbiamo parlato dell’integrazione tra aerofotogrammetria con APR (Aeromobili a Pilotaggio Remoto), comunemente detti droni, e tecnologie GIS per il rilievo architettonico.
Approfondiamo ora un altro aspetto: come possono i droni contribuire a migliorare il processo BIM (Building Information Modeling), anche in ambito di edilizia storica e beni culturali?
Un BIM non è un semplice strumento di modellazione 3D o un CAD 3D, le potenzialità che offre sono ben maggiori: si tratta di un modello parametrico, ovvero un sistema informativo, costituito da geometrie ontologicamente definite (2D e 3D), informazioni non geometriche (testuali, numeriche) e anche eventuali documenti allegati e metadati.
La tecnologia BIM quindi coniuga i vantaggi della modellazione e rappresentazione tridimensionale con una conoscenza dettagliata dell’edificio dal punto di vista storico, costruttivo e prestazionale (impianti, efficienza energetica, ecc.); permette inoltre un processo collaborativo e multidisciplinare di progettazione, scambio di informazioni, consultazione che si dimostra una base sempre più necessaria nella pianificazione degli interventi e nell’intero processo decisionale.
Ma se la progettazione in BIM è già da alcuni anni praticata nell’ambito delle nuove costruzioni, cambiando totalmente l’approccio alla progettazione, la sua applicazione in ambito di beni culturali ed edilizia storica quindi sul patrimonio edilizio esistente è ancora poco diffusa, sebbene sia comunque in aumento, sia in ambito di ricerca che in ambito professionale.
Qual è il valore aggiunto del HBIM (Historic BIM)[1]? Innanzitutto, la gestione delle informazioni sul patrimonio culturale, in un ambito in cui è fondamentale la collaborazione integrata e multidisciplinare di diverse figure professionali: storici, architetti, ingegneri, diagnosti ed esperti scientifici dei beni culturali (sì, esistiamo anche noi, per chi non ci conosce cliccare qui), restauratori, geologi necessitano di scambiarsi informazioni e loro interpretazioni per giungere ad una migliore conoscenza del manufatto e del suo contesto.
Questo processo produce inevitabilmente una mole di dati complessi e variegati, dai rilievi ai risultati analitici, alle informazioni d’archivio alle schede tecniche dei prodotti e materiali impiegati per il restauro; il BIM permette di gestire tutti questi dati, secondo una gerarchia spaziale definita, legandoli al modello geometrico e consentendo poi l’analisi e la simulazione di diversi scenari e ipotesi progettuali.
Anche i dati geospaziali possono essere integrati in un BIM, assicurando la corretta localizzazione del progetto: questo permette tra le altre cose il coordinamento spaziale cui legare i dati di rilievo, le nuvole di punti prodotte da laser scanner o aerofotogrammetria, o ancora di simulare l’azione delle condizioni atmosferiche in base al reale posizionamento dell’oggetto nello spazio geografico e geomorfologico (es: le effettive condizioni di illuminazione naturale).
La lettura del degrado, l’intervento conservativo, la pianificazione delle manutenzioni, il progetto di rifunzionalizzazione possono solo beneficiare di questa tecnologia che coniuga le funzionalità di modellazione 3D con l’analisi temporale (4D) e la gestione dei dati di tutti gli elementi del modello nei database correlati.
Abbiamo accennato alla fotogrammetria (ovvero misurare a partire dalle immagini) o meglio all’aerofotogrammetria: qual è il contributo che il rilievo con drone può apportare ad un BIM o HBIM?
Con i SAPR (Sistema Aeromobile a Pilotaggio Remoto) è possibile realizzare riprese foto e video dalle quali ricavare immagini ad alta qualità georiferite che, combinate con rilievi a terra e opportune tecniche, vengono “tradotte” in pointclouds, ovvero nuvole di punti – milioni di punti ciascuno dei quali definito nello spazio da 3 coordinate x, y, z – che possono essere impiegate come base per la modellazione dei manufatti e dei terreni.
La nuvola di punti prodotta è di fondamentale supporto alla modellazione, in particolare in ambito di edilizia storica caratterizzata da una complessità di elementi, forme e particolari costruttivi intrinsecamente aggregati tra di loro.
Pianificando nel tempo i rilievi è possibile inoltre impostare un monitoraggio prima (stato di fatto), durante e dopo un eventuale intervento di restauro o nuova edificazione.
Molto deve essere ancora approfondito ma certamente le metodologie combinate che prevedono rilievi con drone, modellazione parametrica BIM e tecnologie GIS possono dunque cambiare profondamente i processi di conoscenza, monitoraggio e intervento a tutti i livelli, dalle nuove costruzioni, ai siti archeologici, all’edilizia storica.